CN113319946B - 一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺 - Google Patents

一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，涉及木材加工技术领域，具体工艺如下：1）配制聚醚基硅溶胶；2）将纳米碳纤维分散液渗透进制备的PU硬质泡沫中，得到改性PU硬质泡沫；3）利用木棉纤维与二氧化锰纳米线制得纤维载体，将石蜡填充进纤维载体中，得到石蜡/纤维复合物；4）木材进行与预加工处理；5）将预处理木材旋切成片材，将石蜡/纤维复合物铺设在片材表面，将片材进行涂胶叠放，再经预压以及热压处理，即可得到所需的成品实木复合地板。本发明提供加工工艺制备的实木复合地板，不仅传热快，可以使热量快速达到地面，而且在地暖快速加热时可以保持结构的稳定性，不易发生膨胀扭曲的现象。

Description

一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工 工艺
技术领域
本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺。
背景技术
近年来，地板采暖作为一种新技术，正越来越普及。由于热空气向上散发，因此一般的传统式采暖装置，从暖气片中散发出的热量都散发在空气中，往往是天花板温度高于地面附近的温度。采用地热地板低温辐射采暖装置，地面温度高，给人脚暖头凉的舒适感。同时地板采暖也较其他传统采暖方式环保清洁、热效高、热力均匀、节省空间，受到了越来越多的关注
地热地板在材质的选择方面非常讲究，严格地选择那些木质密度符合要求的专用基材。由于地板采暖的特殊性，对地板的要求非常严格，一方面要求地板的密度大，另外，还要求地板要能适应瞬间的温度变化和高温的考验，即不开裂、不脱胶、抗潮湿、不变形、不反翘，因此还需对其进行进一步研究。地暖地板是指适用于低温热水地板采暖（简称地暖）的地板。需具备良好的透气性及散热功能的同时，具备耐热性和环保性。
目前，市场上的复合地板主要有三大类：分别是实木复合地板、强化复合地板、多层复合地板。前两类复合地板作为传统复合地板种类被大众所熟知，多层复合地板是在前两种复合地板基础上改良而成的新型复合地板，具有强化地板的耐磨性和实木复合地板的抗变形性，经实践在三大恶劣环境(公共场合、地热、潮湿)中均表现优秀。在使用和维护方面的要求也不同。实木复合地板既有实木地板美观自然、脚感舒适、保温性能好的长处；又克服了实木地板因单体收缩，容易起翘裂缝的不足。如今为了生存环境不再恶化，世界各国普遍重视森林资源保护问题，实木复合地板与实木地板相比能够节省稀有木材资源，此外，实木复合地板安装简便，一般情况下不用打龙骨。但是，采用实木复合地板作为地暖地板使用，人们在采暖时，为了使室内温度快速升高，往往采取快速升温的方式，这样会导致地板因膨胀发生开裂扭曲的现象，因此，改善地暖实木复合地板的开裂扭曲现象，对提高实木复合地板的使用具有重要作用。例如中国专利CN2017111490101公开了一种防变形复合地暖地板的生产工艺，具体公开了采用钢木复合原理设计成钢木复合地暖地板，从而克服地板存在的易变形、开裂的问题；但是，通过在地板中引入金属板，不仅增大了地板的加工成本，而且极大的增加了地板的重量，对地板的运输与搬运带来不便。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，具体工艺方法如下：
1）按照质量比为13:25-30，向装有界面剂（购自山东鑫莱娜新材料有限公司）的容器中加入水分散硅溶胶(购自广州市杨美化工有限公司，浓度以二氧化硅计为30wt%），搅拌均匀后在80-90℃、-0.1--0.15MPa下真空脱水浓缩1-2h，再升温至110-115℃继续脱水1-2h，得到界面剂分散硅溶胶，备用，将聚醚多元醇（工业级，购自红宝丽基团股份有限公司，羟值380mgKOH/g）在100-105℃，-0.1--0.15MPa真空脱水1-2h，冷却至室温，然后按照聚醚多元醇与界面剂分散硅溶胶、去离子水、硅油AK8805（工业级，购自江苏美思德化学股份有限公司）以及催化剂三乙烯二胺的质量比为19-20:6-6.5:0.6:0.7-0.8:0.05-0.06，混匀后得到聚醚基硅溶胶；本发明中，通过添加界面剂对硅溶胶胶体粒径与稳定性进行调控，界面剂的羟基与硅溶胶胶体粒子表面的羟基形成氢键，使得界面剂包覆在胶体粒子表面，阻隔了胶体粒子之间的缩合与聚集，从而提高了硅溶胶的稳定性；
2）按照质量比为12-13:20，向装有聚醚基硅溶胶的容器中加入多异氰酸酯（工业级，BASF，官能度2.7，NCO含量32wt%），在2000-3000rpm转速下混合10-20s后迅速倒入PVC模具中发泡，冷却至室温，并在室温熟化45-50h，得到高开孔率的PU硬质泡沫，将PU硬质泡沫进行粉碎处理，得到粒径为100-200μm的PU硬质泡沫粉末，将得到的PU硬质泡沫粉末置于容器中，将纳米碳纤维分散于质量分数70-80%的乙醇溶液中，得到浓度为30-50mg/mL的纳米碳纤维分散液，按照质量体积比为1:20-30g/mL，将纳米碳纤维分散液加入到容器中，抽真空至20-60Pa，保压处理1-2h，待PU硬质泡沫充分吸附纳米碳纤维后，泄压至常压，将产物取出用蒸馏水进行离心洗涤，烘干后得到改性PU硬质泡沫；本发明中，通过界面剂调控硅溶胶胶体粒径与稳定性，得到一种以聚醚多元醇溶分散介质的聚醚基硅溶胶，并以此硅溶胶与多异氰酸酯反应，制备得到PU硬泡杂化材料，由于本发明中硅溶胶含量较大，硅溶胶中原位生成的二氧化硅粒子会产生聚积并消泡，使得PU基体中的泡孔孔径增大，孔壁厚度减少，开孔率提高，从而获得具有连通孔隙的PU硬质杂化材料；通过真空渗透工艺，将纳米碳纤维渗入到PU硬质泡沫的孔隙中，从而在在PU硬质泡沫内形成导热通道，使得热量可以通过PU硬质泡沫中的碳纤维进行传递，并且由于PU硬质泡沫的导热系数低，具有一定的绝热作用，一方面可以减少热量传递过程中的散失，同时，也起到在木材纤维与碳纤维之间形成隔热层，从而减少热量扩散在木材纤维中，从而减少木材的受热膨胀；
3）按照质量比为2-3:0.8，将木棉纤维（购自上海潘达纺织品有限公司）与二氧化锰纳米线（购自江苏先丰纳米材料科技有限公司）放入容器中，按照木棉纤维与去离子水的质量体积比为1:20-25g/mL，加入去离子水，1000-1200r/min机械搅拌1-2h，混合均匀后对混合物进行抽滤，烘干后在氮气气氛下650-680℃碳化处理70-80min，得到纤维载体，称取适量的纤维载体置于容器中，再按照纤维载体总重量的50-60%称取石蜡，并将石蜡均匀铺在纤维载体上，将容器置于60-70℃真空干燥箱内，抽真空，待石蜡完全溶解后，保持纤维载体在真空干燥箱内30-50min，接着取出容器，不断搅拌使石蜡与纤维载体混合均匀，再次放入真空烘箱中，如此反复3-4次，将得到的产物直接放入真空干燥箱内，在60-70℃下反复干燥，直至没有石蜡溢出，得到稳定的石蜡/纤维复合物；本发明中，通过将木棉纤维与二氧化锰纳米线经机械搅拌后进行碳化处理，得到纤维载体，二氧化锰纳米线与木棉纤维相互搭接形成网状结构，可以限制石蜡在熔融与凝固的相变过程中发生泄漏，利用形成的纤维载体对熔化石蜡具有很好的吸附作用，可以使石蜡完全进入到纤维载体的空隙中，从而获的石蜡/纤维复合物，由于石蜡作为相变材料，在相变过程中可以吸收大量潜热，因此可以将散失到木材中的的大量潜热吸收并储存，从而降低木材纤维受到的热量，并且，纤维载体中引入的二氧化锰纳米线具有很好的导热作用，可以加快石蜡/纤维复合物对木材中散失热量的吸收储存；
4）将改性PU硬质泡沫进行微粉化处理，得到粒度为10-20μm的微粉，称取室温固化树脂总重量13-18%的微粉，将其超声分散于室温固化树脂中，混匀后放置到真空试验箱内，真空脱泡处理2-4min，真空度-0.05--0.07MPa，得到脱泡混合树脂，将桦木和杨木经200W微波加热至140-150℃，膨化处理20-30s，然后缓慢浸没到脱泡混合树脂中，抽真空至-0.03--0.05MPa，真空处理20-30min，待处理结束后，缓慢泄压至常压，在室温条件下固化8-10h，将木材取出后打磨掉周围多余的树脂，得到预处理木材；本发明中，利用室温固化树脂作为载体，将改性PU硬质泡沫微粉化后分散于树脂中，通过抽真空处理，使得室温固化树脂携带着改性PU硬质泡沫渗入到木材中，在木材中形成连续相的改性PU硬质泡沫，从而在木材中构建形成导热通道，可以使热量通过导热通道快速传递至地面，而且室温固化树脂可以在导热通道表面形成树脂固化层，可以起到填补改性PU硬质泡沫表面孔隙的作用，从而在木材中的碳纤维导热通道表面形成致密的隔热保护层，进一步降低碳纤维在传热过程中热量的散失；
5）将预处理杨木旋切成厚度为0.8-1.3mm的片材一，预处理桦木旋切成厚度为1.2-1.6mm的片材二，将石蜡/纤维复合物铺设在片材一以及片材二的表面，控制石蜡/纤维复合物的铺设量控制为50-60g/m2，然后将改性PU硬质泡沫微粉与异氰酸酯基胶粘剂混匀，控制改性PU硬质泡沫微粉占涂胶剂总重量的8-10%，将得到的混合胶粘剂在片材一逐层涂胶、叠放，涂胶量控制为300-320g/m2，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放至满足需求的厚度即可，然后在1-1.5MPa下预压处理6-8min，再经130-135℃、1-1.5MPa热压处理8-10min，即可得到所需的成品实木复合地板；本发明中，通过将石蜡/纤维复合物铺设在片材一以及片材二的表面，从而在片材一与片材二之间构建形成吸热储热层，可以将散失到木材中的热量吸收储存，降低热量对木材纤维造成影响，从而减少木材的受热膨胀；通过将改性PU硬质泡沫微粉与涂胶剂混匀后使用，可以在片材一与片材二的夹胶层中构建形成导热通道，防止实木复合地板中的导热通道发生断层，从而影响热量的传递。
进一步，所述石蜡为52号石蜡或54号石蜡。
进一步，所述室温固化树脂为双组份环氧树脂或双组份有机硅树脂，粘度为3000-5000mPa.s。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明中，通过在实木复合地板中构建形成传热通道以及吸热储热层，使得地暖中的大部分热量不经过木材纤维，而直接通过传热通道传递至地面，传热过程中散失到木材纤维中的热量则被吸热储热层吸收，从而降低木材纤维的受热，从而使得木材纤维不易发生膨胀；利用桦木和杨木作为原料，经多层复合粘接从而形成实木复合地板，并且通过在实木复合地板中构建形成碳纤维导热通道，同时在碳纤维导热通道表面形成隔热层，从而在实木复合地板形成内部导热，外部绝热的传热通道，使得热量在传热通道内部传递，从而减少热量扩散在木材纤维中，降低木材的受热膨胀变形，而且，在实木复合地板的胶粘层与木材片层之间构建形成吸热储热层，可以将传热过程中散失到木材中的热量吸收储存，降低热量对木材纤维造成影响，进一步减少木材的受热膨胀，从而降低了实木复合地板因地暖升温过快造成的开裂扭曲现象，使得实木复合地板在地暖快速加热时可以保持结构的稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，具体工艺方法如下：
1）按照质量比为13:25，向装有界面剂（购自山东鑫莱娜新材料有限公司）的容器中加入水分散硅溶胶(购自广州市杨美化工有限公司，浓度以二氧化硅计为30wt%），搅拌均匀后在80℃、-0.1MPa下真空脱水浓缩1h，再升温至110℃继续脱水1h，得到界面剂分散硅溶胶，备用，将聚醚多元醇（工业级，购自红宝丽基团股份有限公司，羟值380mgKOH/g）在100℃，-0.1MPa真空脱水1h，冷却至室温，然后按照聚醚多元醇与界面剂分散硅溶胶、去离子水、硅油AK8805（工业级，购自江苏美思德化学股份有限公司）以及催化剂三乙烯二胺的质量比为19:6:0.6:0.7:0.05，混匀后得到聚醚基硅溶胶；
2）按照质量比为12:20，向装有聚醚基硅溶胶的容器中加入多异氰酸酯（工业级，BASF，官能度2.7，NCO含量32wt%），在2000rpm转速下混合10s后迅速倒入PVC模具中发泡，冷却至室温，并在室温熟化45h，得到高开孔率的PU硬质泡沫，将PU硬质泡沫进行粉碎处理，得到粒径为100μm的PU硬质泡沫粉末，将得到的PU硬质泡沫粉末置于容器中，将纳米碳纤维分散于质量分数70%的乙醇溶液中，得到浓度为30mg/mL的纳米碳纤维分散液，按照质量体积比为1:20g/mL，将纳米碳纤维分散液加入到容器中，抽真空至20Pa，保压处理1h，待PU硬质泡沫充分吸附纳米碳纤维后，泄压至常压，将产物取出用蒸馏水进行离心洗涤，烘干后得到改性PU硬质泡沫；
3）按照质量比为2:0.8，将木棉纤维（购自上海潘达纺织品有限公司）与二氧化锰纳米线（购自江苏先丰纳米材料科技有限公司）放入容器中，按照木棉纤维与去离子水的质量体积比为1:20g/mL，加入去离子水，1000r/min机械搅拌1h，混合均匀后对混合物进行抽滤，烘干后在氮气气氛下650℃碳化处理70min，得到纤维载体，称取适量的纤维载体置于容器中，再按照纤维载体总重量的50%称取52号石蜡，并将石蜡均匀铺在纤维载体上，将容器置于60℃真空干燥箱内，抽真空，待石蜡完全溶解后，保持纤维载体在真空干燥箱内30min，接着取出容器，不断搅拌使石蜡与纤维载体混合均匀，再次放入真空烘箱中，如此反复3次，将得到的产物直接放入真空干燥箱内，在60℃下反复干燥，直至没有石蜡溢出，得到稳定的石蜡/纤维复合物；
4）将改性PU硬质泡沫进行微粉化处理，得到粒度为10μm的微粉，称取双组份环氧树脂总重量13%的微粉，将其超声分散于粘度为3000mPa.s的双组份环氧树脂中，混匀后放置到真空试验箱内，真空脱泡处理2min，真空度-0.05MPa，得到脱泡混合树脂，将桦木和杨木经200W微波加热至140℃，膨化处理20s，然后缓慢浸没到脱泡混合树脂中，抽真空至-0.03MPa，真空处理20min，待处理结束后，缓慢泄压至常压，在室温条件下固化8h，将木材取出后打磨掉周围多余的树脂，得到预处理木材；
5）将预处理杨木旋切成厚度为0.8mm的片材一，预处理桦木旋切成厚度为1.2mm的片材二，将石蜡/纤维复合物铺设在片材一以及片材二的表面，控制石蜡/纤维复合物的铺设量控制为50g/m2，然后将改性PU硬质泡沫微粉与异氰酸酯基胶粘剂混匀，控制改性PU硬质泡沫微粉占涂胶剂总重量的8%，将得到的混合胶粘剂在片材一逐层涂胶、叠放，涂胶量控制为300g/m2，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放厚度10层，然后在1MPa下预压处理6min，再经130℃、1MPa热压处理8min，即可得到所需的成品实木复合地板。
对比例1：去除工艺步骤3），其余与实施例1相同。
对照组：将杨木旋切成厚度为0.8mm的片材一，桦木旋切成厚度为1.2mm的片材二，将异氰酸酯基胶粘剂在片材一逐层涂胶、叠放，涂胶量控制为300g/m2，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放厚度10层，然后在1MPa下预压处理6min，再经130℃、1MPa热压处理8min，即可得到所需的成品实木复合地板。
测试实验
选在面积为15m2的地面空间，均匀化分成3个区域，A区域、B区域以及C区域，在地面铺设地暖水管，然后在3个区域分别铺设实施例1、对比例1以及对照组提供的实木复合地板，将地暖水管的水温调整为70℃，在3个区域的中间部位分别随机挑选10个测温点，记录测温点温度均达到30℃时所用的平均时间，结果如下：相比较对照组，实施例1中所用均匀时间缩短了32.6%，对比例1中所用时间缩短了35.2%；待测温点温度达到30℃后停止地暖加热，使测温点温度降至不再变化为止，再次进行地暖加热，设定加热至30℃-降温至温度不再变化为一个循环，重复进行地暖加热循环，记录3个区域中的实木复合地板边缘出现膨胀扭曲时所进行的循环次数，结果如下：相比较对照组，实施例1中的循环次数增加了78.2%，对比例1中的循环次数增加了46.3%。
实施例2
一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，具体工艺方法如下：
1）按照质量比为13:28，向装有界面剂（购自山东鑫莱娜新材料有限公司）的容器中加入水分散硅溶胶(购自广州市杨美化工有限公司，浓度以二氧化硅计为30wt%），搅拌均匀后在85℃、-0.12MPa下真空脱水浓缩1.5h，再升温至112℃继续脱水1.5h，得到界面剂分散硅溶胶，备用，将聚醚多元醇（工业级，购自红宝丽基团股份有限公司，羟值380mgKOH/g）在102℃，-0.12MPa真空脱水1.5h，冷却至室温，然后按照聚醚多元醇与界面剂分散硅溶胶、去离子水、硅油AK8805（工业级，购自江苏美思德化学股份有限公司）以及催化剂三乙烯二胺的质量比为19.5:6.2:0.6:0.75:0.06，混匀后得到聚醚基硅溶胶；
2）按照质量比为12.5:20，向装有聚醚基硅溶胶的容器中加入多异氰酸酯（工业级，BASF，官能度2.7，NCO含量32wt%），在2500rpm转速下混合15s后迅速倒入PVC模具中发泡，冷却至室温，并在室温熟化46h，得到高开孔率的PU硬质泡沫，将PU硬质泡沫进行粉碎处理，得到粒径为150μm的PU硬质泡沫粉末，将得到的PU硬质泡沫粉末置于容器中，将纳米碳纤维分散于质量分数75%的乙醇溶液中，得到浓度为40mg/mL的纳米碳纤维分散液，按照质量体积比为1:25g/mL，将纳米碳纤维分散液加入到容器中，抽真空至40Pa，保压处理1.5h，待PU硬质泡沫充分吸附纳米碳纤维后，泄压至常压，将产物取出用蒸馏水进行离心洗涤，烘干后得到改性PU硬质泡沫；
3）按照质量比为2.5:0.8，将木棉纤维（购自上海潘达纺织品有限公司）与二氧化锰纳米线（购自江苏先丰纳米材料科技有限公司）放入容器中，按照木棉纤维与去离子水的质量体积比为1:23g/mL，加入去离子水，1100r/min机械搅拌1.5h，混合均匀后对混合物进行抽滤，烘干后在氮气气氛下660℃碳化处理75min，得到纤维载体，称取适量的纤维载体置于容器中，再按照纤维载体总重量的55%称取54号石蜡，并将石蜡均匀铺在纤维载体上，将容器置于65℃真空干燥箱内，抽真空，待石蜡完全溶解后，保持纤维载体在真空干燥箱内40min，接着取出容器，不断搅拌使石蜡与纤维载体混合均匀，再次放入真空烘箱中，如此反复4次，将得到的产物直接放入真空干燥箱内，在65℃下反复干燥，直至没有石蜡溢出，得到稳定的石蜡/纤维复合物；
4）将改性PU硬质泡沫进行微粉化处理，得到粒度为10μm的微粉，称取双组份有机硅树脂总重量15%的微粉，将其超声分散于粘度为4000mPa.s的双组份有机硅树脂中，混匀后放置到真空试验箱内，真空脱泡处理3min，真空度-0.06MPa，得到脱泡混合树脂，将桦木和杨木经200W微波加热至145℃，膨化处理25s，然后缓慢浸没到脱泡混合树脂中，抽真空至-0.04MPa，真空处理25min，待处理结束后，缓慢泄压至常压，在室温条件下固化9h，将木材取出后打磨掉周围多余的树脂，得到预处理木材；
5）将预处理杨木旋切成厚度为1.0mm的片材一，预处理桦木旋切成厚度为1.3mm的片材二，将石蜡/纤维复合物铺设在片材一以及片材二的表面，控制石蜡/纤维复合物的铺设量控制为55g/m2，然后将改性PU硬质泡沫微粉与异氰酸酯基胶粘剂混匀，控制改性PU硬质泡沫微粉占涂胶剂总重量的9%，将得到的混合胶粘剂在片材一逐层涂胶、叠放，涂胶量控制为310g/m2，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放厚度12层，然后在1.2MPa下预压处理7min，再经132℃、1.2MPa热压处理9min，即可得到所需的成品实木复合地板。
对比例2：去除工艺步骤3），其余与实施例2相同。
对照组：将杨木旋切成厚度为1.0mm的片材一，桦木旋切成厚度为1.3mm的片材二，将异氰酸酯基胶粘剂在片材一逐层涂胶、叠放，涂胶量控制为310g/m2，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放厚度12层，然后在1.2MPa下预压处理7min，再经132℃、1.2MPa热压处理9min，即可得到所需的成品实木复合地板。
测试实验
选在面积为15m2的地面空间，均匀化分成3个区域，A区域、B区域以及C区域，在地面铺设地暖水管，然后在3个区域分别铺设实施例2、对比例2以及对照组提供的实木复合地板，将地暖水管的水温调整为70℃，在3个区域的中间部位分别随机挑选10个测温点，记录测温点温度均达到30℃时所用的平均时间，结果如下：相比较对照组，实施例2中所用均匀时间缩短了33.5%，对比例2中所用时间缩短了36.1%；待测温点温度达到30℃后停止地暖加热，使测温点温度降至不再变化为止，再次进行地暖加热，设定加热至30℃-降温至温度不再变化为一个循环，重复进行地暖加热循环，记录3个区域中的实木复合地板边缘出现膨胀扭曲时所进行的循环次数，结果如下：相比较对照组，实施例2中的循环次数增加了79.6%，对比例2中的循环次数增加了46.9%。
实施例3
一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，具体工艺方法如下：
1）按照质量比为13:30，向装有界面剂（购自山东鑫莱娜新材料有限公司）的容器中加入水分散硅溶胶(购自广州市杨美化工有限公司，浓度以二氧化硅计为30wt%），搅拌均匀后在90℃、-0.15MPa下真空脱水浓缩2h，再升温至115℃继续脱水2h，得到界面剂分散硅溶胶，备用，将聚醚多元醇（工业级，购自红宝丽基团股份有限公司，羟值380mgKOH/g）在105℃，-0.15MPa真空脱水2h，冷却至室温，然后按照聚醚多元醇与界面剂分散硅溶胶、去离子水、硅油AK8805（工业级，购自江苏美思德化学股份有限公司）以及催化剂三乙烯二胺的质量比为20:6.5:0.6:0.8:0.06，混匀后得到聚醚基硅溶胶；
2）按照质量比为13:20，向装有聚醚基硅溶胶的容器中加入多异氰酸酯（工业级，BASF，官能度2.7，NCO含量32wt%），在3000rpm转速下混合20s后迅速倒入PVC模具中发泡，冷却至室温，并在室温熟化50h，得到高开孔率的PU硬质泡沫，将PU硬质泡沫进行粉碎处理，得到粒径为200μm的PU硬质泡沫粉末，将得到的PU硬质泡沫粉末置于容器中，将纳米碳纤维分散于质量分数80%的乙醇溶液中，得到浓度为50mg/mL的纳米碳纤维分散液，按照质量体积比为1:30g/mL，将纳米碳纤维分散液加入到容器中，抽真空至60Pa，保压处理2h，待PU硬质泡沫充分吸附纳米碳纤维后，泄压至常压，将产物取出用蒸馏水进行离心洗涤，烘干后得到改性PU硬质泡沫；
3）按照质量比为3:0.8，将木棉纤维（购自上海潘达纺织品有限公司）与二氧化锰纳米线（购自江苏先丰纳米材料科技有限公司）放入容器中，按照木棉纤维与去离子水的质量体积比为1:25g/mL，加入去离子水，1200r/min机械搅拌2h，混合均匀后对混合物进行抽滤，烘干后在氮气气氛下680℃碳化处理80min，得到纤维载体，称取适量的纤维载体置于容器中，再按照纤维载体总重量的60%称取54号石蜡，并将石蜡均匀铺在纤维载体上，将容器置于70℃真空干燥箱内，抽真空，待石蜡完全溶解后，保持纤维载体在真空干燥箱内50min，接着取出容器，不断搅拌使石蜡与纤维载体混合均匀，再次放入真空烘箱中，如此反复4次，将得到的产物直接放入真空干燥箱内，在70℃下反复干燥，直至没有石蜡溢出，得到稳定的石蜡/纤维复合物；
4）将改性PU硬质泡沫进行微粉化处理，得到粒度为20μm的微粉，称取双组份有机硅树脂总重量18%的微粉，将其超声分散于粘度为5000mPa.s的双组份有机硅树脂中，混匀后放置到真空试验箱内，真空脱泡处理4min，真空度-0.07MPa，得到脱泡混合树脂，将桦木和杨木经200W微波加热至150℃，膨化处理30s，然后缓慢浸没到脱泡混合树脂中，抽真空至-0.05MPa，真空处理30min，待处理结束后，缓慢泄压至常压，在室温条件下固化10h，将木材取出后打磨掉周围多余的树脂，得到预处理木材；
5）将预处理杨木旋切成厚度为1.3mm的片材一，预处理桦木旋切成厚度为1.6mm的片材二，将石蜡/纤维复合物铺设在片材一以及片材二的表面，控制石蜡/纤维复合物的铺设量控制为60g/m2，然后将改性PU硬质泡沫微粉与异氰酸酯基胶粘剂混匀，控制改性PU硬质泡沫微粉占涂胶剂总重量的10%，将得到的混合胶粘剂在片材一逐层涂胶、叠放，涂胶量控制为320g/m2，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放厚度14层，然后在1.5MPa下预压处理8min，再经135℃、1.5MPa热压处理10min，即可得到所需的成品实木复合地板。
对比例3：去除工艺步骤3），其余与实施例3相同。
对照组：将杨木旋切成厚度为1.3mm的片材一，桦木旋切成厚度为1.6mm的片材二，将异氰酸酯基胶粘剂在片材一逐层涂胶、叠放，涂胶量控制为320g/m2，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放厚度14层，然后在1.5MPa下预压处理8min，再经135℃、1.5MPa热压处理10min，即可得到所需的成品实木复合地板。
测试实验
选在面积为15m2的地面空间，均匀化分成3个区域，A区域、B区域以及C区域，在地面铺设地暖水管，然后在3个区域分别铺设实施例3、对比例3以及对照组提供的实木复合地板，将地暖水管的水温调整为70℃，在3个区域的中间部位分别随机挑选10个测温点，记录测温点温度均达到30℃时所用的平均时间，结果如下：相比较对照组，实施例3中所用均匀时间缩短了32.8%，对比例3中所用时间缩短了35.6%；待测温点温度达到30℃后停止地暖加热，使测温点温度降至不再变化为止，再次进行地暖加热，设定加热至30℃-降温至温度不再变化为一个循环，重复进行地暖加热循环，记录3个区域中的实木复合地板边缘出现膨胀扭曲时所进行的循环次数，结果如下：相比较对照组，实施例3中的循环次数增加了78.7%，对比例3中的循环次数增加了46.5%。
通过上述试验结果可知，本发明提供加工工艺制备的实木复合地板，不仅传热快，可以使热量快速达到地面，而且在地暖快速加热时可以保持结构的稳定性，不易发生膨胀扭曲的现象。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，其特征在于，具体工艺方法如下：
1）向装有界面剂的容器中加入适量的水分散硅溶胶，搅拌均匀后在80-90℃下真空脱水浓缩1-2h，再升温至110-115℃继续脱水1-2h，得到界面剂分散硅溶胶，备用，将聚醚多元醇经抽真空脱水后冷却至室温，然后与适量的界面剂分散硅溶胶、去离子水、硅油AK8805以及催化剂三乙烯二胺，混匀后得到聚醚基硅溶胶；
2）向装有聚醚基硅溶胶的容器中加入适量的多异氰酸酯，在2000-3000rpm转速下混合10-20s后迅速倒入PVC模具中发泡，冷却至室温，并在室温熟化45-50h，得到高开孔率的PU硬质泡沫，将PU硬质泡沫进行粉碎处理，得到PU硬质泡沫粉末，将得到的PU硬质泡沫粉末置于容器中，加入适量的纳米碳纤维分散液，抽真空至20-60Pa，保压处理1-2h，待PU硬质泡沫充分吸附纳米碳纤维后，泄压至常压，将产物取出用蒸馏水进行离心洗涤，烘干后得到改性PU硬质泡沫；
3）将木棉纤维与二氧化锰纳米线放入容器中，加入适量的去离子水，机械搅拌1-2h，混合均匀后对混合物进行抽滤，烘干后进行碳化处理，得到纤维载体，称取适量的纤维载体置于容器中，再称取适量的石蜡，并将石蜡均匀铺在纤维载体上，将容器置于60-70℃真空干燥箱内，抽真空，待石蜡完全溶解后，保持纤维载体在真空干燥箱内30-50min，接着取出容器，不断搅拌使石蜡与纤维载体混合均匀，再次放入真空烘箱中，如此反复3-4次，将得到的产物直接放入真空干燥箱内，在60-70℃下反复干燥，直至没有石蜡溢出，得到稳定的石蜡/纤维复合物；
4）将改性PU硬质泡沫进行微粉化处理，得到粒度为10-20μm的微粉，将其超声分散于室温固化树脂中，混匀后放置到真空试验箱内进行抽真空脱泡处理，得到脱泡混合树脂，将木材经微波膨化处理后缓慢浸没到脱泡混合树脂中，抽真空至-0.03--0.05MPa，真空处理20-30min，待处理结束后，缓慢泄压至常压，在室温条件下固化8-10h，将木材取出后打磨掉周围多余的树脂，得到预处理木材；
5）将预处理木材旋切成厚度为0.8-1.3mm的片材一，以及厚度为1.2-1.6mm的片材二，将石蜡/纤维复合物铺设在片材一以及片材二的表面，然后将改性PU硬质泡沫微粉与涂胶剂混匀后在片材一逐层涂胶、叠放，在叠放过程中，夹放片层二，共叠放至所需厚度即可，然后进行预压以及热压处理，即可得到所需的成品实木复合地板。
2.如权利要求1所述的一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，其特征在于，工艺步骤1）中，所述界面剂与水分散硅溶胶的质量比为13:25-30；所述真空脱水浓缩的真空压力为-0.1--0.15MPa；所述聚醚多元醇抽真空脱水的温度为100-105℃，压力为-0.1--0.15MPa，脱水时间1-2h；所述聚醚多元醇与界面剂分散硅溶胶、去离子水、硅油AK8805以及催化剂三乙烯二胺的质量比为19-20:6-6.5:0.6:0.7-0.8:0.05-0.06。
3.如权利要求1所述的一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，其特征在于，工艺步骤2）中，所述聚醚基硅溶胶与多异氰酸酯的质量比为12-13:20；所述纳米碳纤维分散液的浓度为30-50mg/mL，所用溶剂为质量分数70-80%的乙醇溶液；所述PU硬质泡沫粉末的粒径为100-200μm，与纳米碳纤维分散液的质量体积比为1:20-30g/mL。
4.如权利要求1所述的一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，其特征在于，工艺步骤3）中，所述木棉纤维与二氧化锰纳米线的质量比为2-3:0.8；所述木棉纤维与去离子水的质量体积比为1:20-25g/mL；所述机械搅拌的转速为1000-1200r/min；所述碳化处理是在氮气气氛下650-680℃处理70-80min；所述石蜡为52号石蜡或54号石蜡，用量占纤维载体总重量的50-60%。
5.如权利要求1所述的一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，其特征在于，工艺步骤4）中，所述室温固化树脂为双组份环氧树脂或双组份有机硅树脂，粘度为3000-5000mPa.s；所述改性PU硬质泡沫微粉占室温固化树脂总重量的13-18%；所述真空脱泡处理时间2-4min，真空度-0.05--0.07MPa；所述微波膨化处理的方法如下：以200W微波加热至140-150℃，膨化处理20-30s即可。
6.如权利要求1所述的一种改善实木复合地板因地暖升温过快造成开裂扭曲的加工工艺，其特征在于，工艺步骤5）中，所述石蜡/纤维复合物的铺设量50-60g/m2；所述涂胶剂为无醛胶粘剂；所述改性PU硬质泡沫微粉占涂胶剂总重量的8-10%；所述涂胶量为300-320g/m2；所述预压处理的压力为1-1.5MPa，处理时间6-8min；所述热压处理的温度为130-135℃，压力为1-1.5MPa，处理时间8-10min。
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